Ուլտրաձայնային խելացի գործիք ՝ 4 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Նպատակը

Սա գործիք է, որն օգտագործում է Ուլտրաձայնային տվիչ ՝ օբյեկտի հեռավորությունը չափելու համար (սա կարող է լինել ձեր ձեռքը): Դրանով նոտան ընտրվում է նվագելու համար, տարբեր ռեժիմներում գործիքը տարբեր բաներ է նվագում: Սա կարող է լինել մեկ նոտա (գործիքը որպես բաս օգտագործելու համար) կամ հաջորդականությամբ բազմաթիվ նոտաներ (որպես սինթեզատոր):

Ես խորհուրդ եմ տալիս դա անել միայն այն դեպքում, եթե ունեք էլեկտրոնիկայի և զոդման տարրական պատկերացում:

Գործիքներ:

- 3D տպիչ ՝ 12x8 սմ տպման նվազագույն մակերեսով- Լազերային դանակ կամ CNC մեքենա ՝ 300x200 մմ նվազագույն աշխատանքային տարածքով,- հղկման սարքավորումներ- տաք սոսինձ ատրճանակ- զոդման երկաթ- մետաղալարեր

Նյութեր:

3 մմ հաստությամբ փայտ այս մեթոդը կիրառելու դեպքում անհրաժեշտ է կտրել այն)

- Բարձրախոս (5W 8 Օմ 93 մմ արտաքին տրամագիծ), ամենայն հավանականությամբ, ձեզ հարկավոր կլինի խմբագրել բարձրախոսի անցքի չափերը, քանի որ ոչ բոլոր խոսնակներն են նման - Arduino (UNO) - Dupont մալուխներ 20 և 10 սմ 22x 10 սմ արական - արական 10x 20 սմ արական - իգական 4 x 20 սմ իգական - իգական (10 սմ մալուխներ) (20 սմ մալուխներ)

- մետաղալար մոտ. 2x60 սմ (2 մմ հաստությամբ, բայց սա այդքան էլ նշանակություն չունի)

- 2 ֆերիտե օղակ (աղմուկի նվազեցման համար, գործառույթի համար անհրաժեշտ չէ, բայց խորհուրդ է տրվում)- 4 կոճակ (16 մմ) (16 մմ կոճակ)

- 1 դաշնամուրի ոտնակ- 20x4 LCD I2C ադապտերով (20x4 LCD ներառյալ I2C ադապտեր)

- TDA2030A աուդիո ուժեղացուցիչ մոդուլ (TDA 2030 աուդիո ուժեղացուցիչ մոդուլ)

- Arduino էներգիայի աղբյուր 5 Վ կամ անջատված USB մալուխ ՝ սնուցման բանկի հետ օգտագործելու համար- 3.5 մմ Աուդիո խցիկ պորտ (3.5 մմ Աուդիո վահանակի պորտ (Ոչ այն, ինչ ես օգտագործում եմ)) (2-րդ տարբերակ)

- Heat Shrink խողովակներ (2 մմ) (Heat Shrink խողովակների հավաքածու)- Փոքր տախտակ (ըստ ցանկության կարող եք նաև լարերը միացնել միասին, որտեղ ես դա օգտագործում եմ) (մինի տախտակ)

Նախագծման գործընթաց և պատմություն

Այս գործիքը պատրաստել եմ դպրոցական նախագծի համար, ինձ անհրաժեշտ էր նախագծել և կառուցել խելացի օբյեկտ: Մի փոքր ուղեղային փոթորկից հետո ես միտք առաջացավ կառուցել մի գործիք, որը նվագելու էր բազմաթիվ նոտաներ, երբ օգտագործողը պարզապես տալիս էր գործիքը 1:

Երբ ես առաջին անգամ նախագծեցի այս գործիքը, այն մի փոքր այլ տեսք ուներ և ուներ մի քանի այլ գործառույթներ, քան վերջնական արտադրանքը: Այս գործիքի իմ առաջին չափանիշը այն է, որ այն պետք է կարողանա տարբեր հնչյուններ նվագել (դաշնամուրի կամ կիթառի նման) և նվագել ակորդներ: Այնուամենայնիվ, մի քանի վերանայումներից հետո ես չկարողացա պարզել, թե ինչպես նվագարկել ձայնային ֆայլերը sd քարտից, ձայնը շարունակ խառնվում էր: Հետևաբար, ավելի ուշ կրկնելիս ես որոշեցի, որ գործիքը պետք է պարզապես նվագի PWM ազդանշաններ, որոնք նույնպես գեղեցիկ են հնչում: Սա այն կետն է, որտեղ սա ուլտրաձայնային տվիչով դաշնամուրից վերածվեց Թերամինի խելացի տարբերակի:

Մի քանի այլ գործառույթներ ծրագրելիս հասկացա, որ այս նախագծի ժամանակահատվածում ես չեմ կարողանա միաժամանակ մի քանի բարձրախոսով նվագել: Այսպիսով, ես որոշեցի այն դարձնել սինթեզատոր, որը միաժամանակ մի քանի տոննա նվագելու փոխարեն հաջորդաբար մի քանի նոտա նվագեց:

Այս նախագիծը առաջին անգամն էր, երբ ես օգտագործեցի լազերային կտրիչ և ստիպված եղա օգտագործել Adobe Illustrator- ը, ուստի հույս ունեմ, որ կարող եմ բավականաչափ լավ բացատրել իմ աշխատանքը:

Քայլ 1. Բաղադրիչների հավաքում (փորձարկման փուլ)

Նախքան ամբողջը կառուցելը, մենք պետք է փորձարկենք մեր բոլոր բաղադրիչները, որպեսզի ամեն ինչ աշխատի:

Սկսեք եռակցման համար անհրաժեշտ լարերը, դրանք են. Մեկ մետաղալարը գետնին է, իսկ մյուսը `ազդանշանային: Հնարավոր են ավելի շատ կապեր, քանի որ ստերեո միակցիչի վարդակն ունի R և L ազդանշաններ, մենք օգտագործում ենք միայն մեկը: Միակ ճանապարհը, որը ձեզ անհրաժեշտ է, ստուգել է մետաղալարերը միանգամից միացնելը և տեսնել, թե արդյոք միացումը փակ է (սա կարող եք ստուգել բազմիմետրով):

- 2 լար բարձրախոսի վրա `դրական և բացասական: - Դրական և բացասական լարերը 4 կոճակների վրա: Դուք կարող եք արական մետաղալարերի ծայրը տեղադրել կոճակների կոնտակտային կապում: Soldոդման աշխատանքներն ավարտելուց հետո օգտագործեք ջերմամեկուսիչ խողովակը

Այժմ ժամանակն է միացնել լարերը: Հետևեք գծապատկերին և լուսանկարներին `ճիշտ լարերը ճիշտ վայրերին միացնելու համար:

Քանի որ arduino- ն ստեղծված չէ ձայնի համար, այն կարող է էլեկտրամագնիսական միջամտություն ստանալ: Դուք կարող եք ֆերիտային օղակ ավելացնել ձայնային ազդանշանի մալուխին և բարձրախոսին: Դուք դա անում եք ՝ մետաղալարերը 2 կամ 3 անգամ փաթաթելով ֆերիտե օղակի շուրջ: Սա պետք է օգնի նվազեցնել կամ ամբողջովին հեռացնել սուլոցային հնչյունները գործիքից:

(էներգիայի տարբերակ 1) արտաքին էներգիայի աղբյուր ՝ ոչ Arduino- ի միջով: Ընտրովի չէ, որ հոսանքն ավելացնեք անմիջապես շրջանի մեջ `arduino հոսանքի պորտի փոխարեն: Եթե ցանկանում եք դա, դուք պետք է միացնեք Դրական և Բացասական լարերը արտաքին էներգիայի աղբյուրից դեպի հացահատիկի վրա դրված և բացասական գծեր: Պետք է լինի մետաղալար հացահատիկի վրա դրական կողմից մինչև Vin քորոց (որը գտնվում է GND կապից բացի) arduino- ի վրա, իսկ բացասական կողմից մետաղալար `arduino- ի վրա GND կապի վրա: (հոսանքի տարբերակ 2) Արտաքին սնուցման միացում arduino հոսանքի վարդակից Եթե ցանկանում եք օգտագործել arduino հոսանքի վարդակին միացված ադապտեր, ապա պետք է միացնեք arduino 5V պինից մետաղալար հացաթխիկի դրական կողմին, իսկ GND կապից ՝ բացասական կողմին:

Այժմ ֆայլերը միացրեք ձեր համակարգչին և վերբեռնեք ծրագիրը: Նկատի ունեցեք, որ պետք է ծածկագիրը.ino և pitches.h դնել կոդ կոչվող թղթապանակի մեջ: arduino IDE- ում (ծրագիրը) անհրաժեշտ է ներբեռնել հետևյալ գրադարանները, եթե դրանք չունեք. LiquidCrystal_I2C Frank de BrabanderWire- ից adafruit- ից (սա մեկը պետք է արդեն ներկառուցված լինի)

Քայլ 2: Գործի պատրաստում

Եթե ամեն ինչ աշխատում է, կարող եք պատյան դարձնել: Լազերային կտրում / CNC (տես տեսանյութը) Նախքան կտրելը սկսելը, գուցե անհրաժեշտ լինի խմբագրել բարձրախոսի անցքը (ներ) `ձեր ունեցած բարձրախոսին համապատասխանելու համար: Ես ունեմ մի փոքր գրիլ ունեցող բարձրախոս, որն օգտագործում է բարձրախոսի անցքի շուրջ 4 անցքը: Այսպիսով, անհրաժեշտության դեպքում, նախ խմբագրեք սա:

Սկսեք փայտը կտրել լազերային դանակով կամ CNC մեքենայով: Օգտագործման ֆայլը Case_laser_cut.ai է: Երբ ունեք մասեր, կարող եք ստուգել դրանք, եթե դրանք մեծ են, դրանք մի փոքր ավազեք, մինչև դրանք տեղավորվեն միասին: Այժմ կարող եք փայտի կտորները սոսնձել փայտի սոսինձով: Դուք չպետք է սոսնձեք վերին հատվածը (տախտակը անցքերով), քանի որ մենք պետք է տեղադրենք բոլոր մասերը, և մենք պետք է կարողանանք բացել պատյանը, եթե խնդիր կա: հիշեք, որ դուք ամեն ինչ խստացնում եք միասին, մինչ այն չորանում է (թողեք այն մոտ 24 ժամ, որպեսզի ամբողջովին կարծրանա):

3D տպագրություն Այժմ կարող եք տպել lcd տուփը և կոճակներից վերևի տառերը (Case LCD.stl և letter.stl) խորհուրդ եմ տալիս կատարել հետևյալ կարգավորումները. բնակարան- Օգտագործեք շերտ սառեցնող օդափոխիչ LCD տանիքի համար, քանի որ այն ունի շատ երեսպատում: Աջակցություն անհրաժեշտ չէ: Երբ տպումները ավարտվեն, եզրերը մանրացրեք, որպեսզի դրանք որոշ չափով հարթ լինեն, և եթե LCD- ը չի տեղավորվում, փորձեք այլևս հղկել այն, պետք է տեղավորվի: Գործն ավարտվելուց և մասերը տպվելուց հետո կարող եք սկսել ամեն ինչ հավաքել: Տեղադրեք lcd- ը LCD պատյանում և տեղադրեք աուդիո միակցիչի ոտնակի հետևի անցքի մեջ: Կպցրեք LCD և jack միակցիչը տեղում. Այժմ սոսնձեցեք LCD տուփը փայտի վրա, կարող եք սոսինձ դնել շրթունքին LCD տանիքի ներքևի մասում: Այժմ կոճակների տառերը կպցրեք կոճակների վերևում: Կախված նրանից, թե ինչ բարձրախոս ունեք, կարող եք այն սոսնձել տեղում, ես ունենալ բարձր գրիլ ունեցող բարձրախոս, որն օգտագործում է բարձրախոսի անցքի շուրջ 4 անցքը: Կախված նրանից, թե ինչպես եք խմբագրել բարձրախոսի անցքը ձեր խոսնակի համար, այս քայլը կարող է ձեզ համար տարբեր լինել: Կպցրեք ուլտրաձայնային տվիչը տեղում ՝ օգտագործելով ներքևի 2 անցքերը: Կարող եք նաև տեղում կպցնել տախտակ (ներ), Arduino և աուդիո ուժեղացուցիչ մոդուլներ բայց սա ամենևին էլ պարտադիր չէ: Ամեն ինչ նորից միացրեք և ավարտված եք, միացրեք հոսանքը և վայելեք:

Քայլ 3: Հայտնի խնդիրներ և սահմանափակումներ

Այս գործիքը կատարյալ չէ Առաջին հերթին դա խաղալիք չէ, արտադրանք: Արդուինոն նախատեսված չէ որպես գործիք օգտագործելու համար, այնպես որ մի կարծեք, որ ժամանակը 100% ճիշտ կլինի: Կոդում գործողությունների ուշացման պատճառով անհնար է այս գործիքը պատրաստել ճշգրիտ ժամկետներով: - Երբեմն ուլտրաձայնային տվիչը ունի անսարքություն, որը կարող է հանգեցնել պատահական նոտայի նվագարկմանը կամ ոչ ճշգրիտ նոտաների նվագարկմանը:

- Գործիքը օգտագործելիս խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել տափակ առարկա, ինչպես ստվարաթուղթ կամ փայտ, սենսորից վերև պահելու համար: Թեք մակերեսները արտացոլում են սենսորից ստացված ազդանշանները, ուստի դա հանգեցնում է ոչ ճշգրիտ նոտաների նվագարկմանը: Դուք կարող եք օգտագործել ձեր ձեռքը, բայց պահել այն հնարավորինս հարթ և կայուն սենսորից վերև: Սա պայմանավորված է սխալի սխալով, որը ես դեռ չեմ գտել: Դուք կարող եք լուծել այն ՝ սեղմելով ավտոմատ նվագարկման կոճակը և միաժամանակ սեղմել ոտնակին: Կամ կարող եք անջատել և նորից միացնել այն:

- Նոտա նվագելիս ուշանում ես, քանի որ arduino- ի ծածկագիրը տևում է մի քանի միլիվայրկյան, որն անհնար է հեռացնել, քանի որ arduino- ն գործիքներ պատրաստելու համար չէ:- որոշ ծածկագիր հոլանդերեն է, սա այն է, որ ես հոլանդացի եմ և որոշ անգլերեն բառերը չեն տեղավորվում LCD- ում: Փորձեցի հնարավորինս շատ անգլերեն անել:

Քայլ 4: DIY բարելավումներ

Սա կառուցելուց հետո դուք ավարտված չեք: Դուք կարող եք փորձել կատարելագործել ձեր սեփական հմտությունները և դրան ավելացնել հնարավորություններ, որոնք ես չէի կարող ինտեգրվել իմ ունեցած ժամանակաշրջանում: Ինչ կարող եք փորձել.

- մի քանի հնչյուն ավելացնելը `միաժամանակ մի քանի հնչյուն նվագելը, ավելի շատ բարձրախոսներ ավելացնելը, ավելացրեք ավելի շատ ոճեր: